Harvinaiset maametallit,joka tunnetaan uusien materiaalien "aarreaitta", erikoisena toiminnallisena materiaalina, joka voi parantaa huomattavasti muiden tuotteiden laatua ja suorituskykyä, ja ne tunnetaan modernin teollisuuden "vitamiineina".Niitä ei käytetä vain laajasti perinteisillä teollisuudenaloilla, kuten metallurgiassa, petrokemianteollisuudessa, lasikeramiikassa, villan kehruussa, nahassa ja maataloudessa, vaan niillä on myös välttämätön rooli materiaaleissa, kuten fluoresenssi, magnetismi, laser, kuituoptinen viestintä, vedyn varastointienergia, suprajohtavuus jne. Se vaikuttaa suoraan nousevien korkean teknologian teollisuudenalojen, kuten optisten instrumenttien, elektroniikan, ilmailu- ja ydinteollisuuden, nopeuteen ja kehitystasoon.Näitä tekniikoita on sovellettu menestyksekkäästi sotateknologiassa, mikä edistää suuresti nykyaikaisen sotilastekniikan kehitystä.
Erityinen rooliharvinainen maauudet materiaalit nykyaikaisessa sotilasteknologiassa ovat herättäneet suurta huomiota eri maiden hallituksilta ja asiantuntijoilta, kuten esimerkiksi Yhdysvaltojen ja Japanin kaltaisten maiden asianomaisten osastojen keskeiseksi osaksi korkean teknologian teollisuuden ja sotilasteknologian kehittämistä.
Lyhyt johdatusHarvinainen maas ja heidän suhteensa armeijaan ja maanpuolustukseen
Tarkkaan ottaen kaikilla harvinaisilla maametallielementeillä on tiettyjä sotilaallisia sovelluksia, mutta kriittisin rooli maanpuolustuksessa ja sotilaallisilla aloilla tulisi olla sellaisissa sovelluksissa kuin laseretäisyys, laserohjaus ja laserviestintä.
Sovellusharvinainen maaterästä jaharvinainen maapallografiittivalurauta nykyaikaisessa sotilastekniikassa
1.1 SovellusHarvinainen maaTeräs modernissa sotilastekniikassa
Toimintoon kuuluu kaksi näkökohtaa: puhdistus ja seostus, pääasiassa rikinpoisto, hapettumisen ja kaasun poisto, alhaisen sulamispisteen haitallisten epäpuhtauksien vaikutuksen eliminointi, rakeiden ja rakenteen jalostaminen, teräksen faasimuutospisteeseen vaikuttaminen sekä sen karkenevuuden ja mekaanisten ominaisuuksien parantaminen.Sotatieteen ja tekniikan henkilöstö on kehittänyt monia asekäyttöön sopivia harvinaisten maametallien ominaisuuksia hyödyntäenharvinainen maa.
1.1.1 Panssariteräs
Kiinan aseteollisuus alkoi jo 1960-luvun alussa tutkia harvinaisten maametallien käyttöä panssariteräksessä ja aseteräksessä, ja niitä valmistettiin peräkkäin.harvinainen maapanssariteräkset, kuten 601, 603 ja 623, aloittivat uuden aikakauden säiliötuotannon tärkeimmillä raaka-aineilla Kiinassa, joka perustuu kotimaiseen tuotantoon.
1.1.2Harvinainen maahiiliteräs
1960-luvun puolivälissä Kiina lisäsi 0,05 prosenttiaharvinainen maatietyn korkealaatuisen hiiliteräksen valmistukseenharvinainen maahiiliteräs.Tämän harvinaisen maateräksen sivuiskuarvo on kasvanut 70 %:sta 100 %:iin verrattuna alkuperäiseen hiiliteräkseen, ja iskun arvo -40 ℃:ssa lähes kaksinkertaistuu.Tästä teräksestä valmistettu suurihalkaisijainen patruunakotelo on ampumaradalla suoritetuissa ampumakokeissa todistettu täyttävän täysin tekniset vaatimukset.Tällä hetkellä Kiina on viimeistellyt ja laittanut sen tuotantoon toteuttaen Kiinan pitkäaikaisen toiveen korvata kupari teräksellä patruunan materiaalissa.
1.1.3 Harvinaisten maametallien korkea mangaaniteräs ja harvinaisten maametallien valuteräs
Harvinainen maamangaanipitoista terästä käytetään tankkien telalevyjen valmistukseenharvinainen maavaluterästä käytetään pyrstöjen siipien, suujarrujen ja tykistön rakenneosien valmistukseen nopeille kuoren lävistyksille.Tämä voi vähentää käsittelyvaiheita, parantaa teräksen käyttöä ja saavuttaa taktisia ja teknisiä indikaattoreita.
1.2 Harvinaisten maametallien nodulaarisen valuraudan käyttö modernissa sotilastekniikassa
Aiemmin Kiinan etukammioammusmateriaalit valmistettiin puolijäykästä valuraudasta, joka oli valmistettu korkealaatuisesta harkkoraudasta, johon on sekoitettu 30–40 % romuterästä.Sen alhaisen lujuuden, suuren haurauden, alhaisen ja epäterävän tehokkaan pirstoutumisen räjähdyksen jälkeen ja heikon tappamisvoiman vuoksi etukammioammusrunkojen kehitys oli aikoinaan rajoitettua.Vuodesta 1963 lähtien on valmistettu eri kaliipereja laastikuoret käyttämällä harvinaisten maametallien pallografiittista rautaa, joka on lisännyt niiden mekaanisia ominaisuuksia 1-2 kertaa, moninkertaistanut tehokkaiden sirpaleiden lukumäärän ja teroittanut sirpaleiden reunoja, mikä parantaa huomattavasti niiden tappamisvoimaa.Tästä materiaalista valmistetulla tietyn tyyppisen kanuunan ammuksen ja maa-aseammun taistelukuorella on hieman parempi tehollinen sirpaloitumisluku ja tiheä tapposäde kuin teräskuorella.
Ei-rautametallien soveltaminenharvinaisten maametallien seoss, kuten magnesium ja alumiini nykyaikaisessa sotilastekniikassa
Harvinaiset maametallitniillä on korkea kemiallinen aktiivisuus ja suuret atomisäteet.Ei-rautametallien ja niiden metalliseoksiin lisättynä ne voivat jalostaa raekokoa, estää segregaatiota, poistaa kaasua, epäpuhtauksia ja puhdistaa sekä parantaa metallografista rakennetta, mikä saavuttaa kattavia tavoitteita, kuten mekaanisten ominaisuuksien, fysikaalisten ominaisuuksien ja prosessoinnin suorituskyvyn parantamisen.Kotimaiset ja ulkomaiset materiaalityöntekijät ovat hyödyntäneet ominaisuuksiaharvinaiset maametallitkehittää uuttaharvinainen maamagnesiumseokset, alumiiniseokset, titaaniseokset ja korkean lämpötilan seokset.Näitä tuotteita on käytetty laajalti nykyaikaisissa sotilaallisissa teknologioissa, kuten hävittäjälentokoneissa, hyökkäyslentokoneissa, helikoptereissa, miehittämättömissä ilma-aluksissa ja ohjussatelliiteissa.
2.1Harvinainen maamagnesiumseos
Harvinainen maamagnesiumseoksilla on korkea ominaislujuus, ne voivat vähentää lentokoneen painoa, parantaa taktista suorituskykyä ja niillä on laajat käyttömahdollisuudet.Theharvinainen maaChina Aviation Industry Corporationin (jäljempänä AVIC) kehittämät magnesiumseokset sisältävät noin 10 luokkaa valettuja magnesiumseoksia ja deformoituja magnesiumseoksia, joista monet on käytetty tuotannossa ja niiden laatu on vakaa.Esimerkiksi ZM 6 valettua magnesiumseosta, jonka päälisäaineena on harvinaisten maametallien neodyymi, on laajennettu käytettäväksi tärkeissä osissa, kuten helikopterien taka-alennuskoteloissa, hävittäjäsiipien rivoissa ja 30 kW:n generaattoreiden roottorin lyijypainelevyissä.China Aviation Corporationin ja Nonferrous Metals Corporationin yhdessä kehittämä harvinaisten maametallien korkealujuinen magnesiumseos BM25 on korvannut joitakin keskivahvoja alumiiniseoksia ja sitä on käytetty törmäyslentokoneissa.
2.2Harvinainen maatitaaniseoksesta
1970-luvun alussa Beijing Institute of Aeronautical Materials (jota kutsutaan instituutiksi) korvasi osan alumiinista ja piistäharvinainen maametalli cerium (Ce) Ti-A1-Mo titaaniseoksissa, mikä rajoittaa hauraiden faasien saostumista ja parantaa lejeeringin lämmönkestävyyttä ja lämpöstabiilisuutta.Tältä pohjalta kehitettiin korkean suorituskyvyn valettu korkean lämpötilan titaaniseoksesta ZT3, joka sisältää ceriumia.Verrattuna vastaaviin kansainvälisiin metalliseoksiin, sillä on tiettyjä etuja lämmönkestävyyden, lujuuden ja prosessin suorituskyvyn suhteen.Sillä valmistettua kompressorikoteloa käytetään W PI3 II -moottorissa, mikä vähentää kunkin lentokoneen painoa 39 kg ja lisää työntövoima-painosuhdetta 1,5 %.Lisäksi prosessointivaiheita pienennetään noin 30 %, jolloin saavutetaan merkittäviä teknisiä ja taloudellisia etuja, mikä täyttää aukon, joka vallitsee valettujen titaanikoteloiden käytössä lentokonemoottoreissa Kiinassa 500 ℃:n olosuhteissa.Tutkimukset ovat osoittaneet, että niitä on pieniäceriumoksidihiukkasia sisältävän ZT3-lejeeringin mikrorakenteessacerium.Ceriumyhdistää osan lejeeringissä olevaa happea muodostaen tulenkestävän ja korkean kovuudenharvinaisten maametallien oksidimateriaali, Ce2O3.Nämä hiukkaset estävät dislokaatioiden liikkumisen lejeeringin muodonmuutoksen aikana, mikä parantaa lejeeringin suorituskykyä korkeassa lämpötilassa.Ceriumsitoo joitain kaasuepäpuhtauksia (etenkin raerajoilla), jotka voivat vahvistaa metalliseosta säilyttäen samalla hyvän lämpöstabiilisuuden.Tämä on ensimmäinen yritys soveltaa vaikean liukenevan aineen pisteen vahvistamisen teoriaa titaaniseosten valussa.Lisäksi Aviation Materials Institute on vuosien tutkimuksen jälkeen kehittynyt vakaaksi ja edulliseksiyttriumoksidihiekka- ja jauhemateriaalit titaaniseosliuoksen tarkkuusvaluprosessissa käyttämällä erityistä mineralisaatiokäsittelytekniikkaa.Se on saavuttanut hyvät ominaispainon, kovuuden ja stabiilisuuden titaaninesteelle.Kuorilietteen suorituskyvyn säätämisessä ja ohjauksessa se on osoittanut suurempaa ylivoimaa.Yttriumoksidikuoren käytön erinomainen etu titaanivalujen valmistuksessa on, että olosuhteissa, joissa valukappaleiden laatu ja prosessitaso ovat verrattavissa volframipintakerroksen prosessiin, on mahdollista valmistaa titaaniseoksesta ohuempia valuja. volframipintakerroksen prosessista.Tällä hetkellä tätä prosessia on käytetty laajasti erilaisten lentokoneiden, moottoreiden ja siviilivalujen valmistuksessa.
2.3Harvinainen maaalumiiniseos
AVIC:n kehittämällä HZL206-lämmönkestävällä valetulla alumiiniseoksella, joka sisältää harvinaisia maametallia, on ylivoimaiset korkean lämpötilan ja huoneenlämpötilan mekaaniset ominaisuudet verrattuna nikkeliä sisältäviin seoksiin ulkomailla, ja se on saavuttanut edistyneen tason vastaavissa metalliseoksissa ulkomailla.Sitä käytetään nyt paineenkestävänä venttiilinä helikoptereissa ja hävittäjälentokoneissa, joiden käyttölämpötila on 300 ℃, ja se korvaa teräksen ja titaaniseokset.Pienennetty rakenteellista painoa ja otettu massatuotantoon.Vetolujuusharvinainen maaalumiinipii-hypereutektisen ZL117-lejeeringin lämpötila 200-300 ℃ on korkeampi kuin Länsi-Saksan mäntäseosten KS280 ja KS282.Sen kulutuskestävyys on 4-5 kertaa korkeampi kuin yleisesti käytettyjen mäntäseosten ZL108, pieni lineaarilaajenemiskerroin ja hyvä mittapysyvyys.Sitä on käytetty ilmailuvarusteissa KY-5, KY-7 ilmakompressoreissa ja lentomallien moottorien männissä.Lisäysharvinainen maaAlumiiniseosten lisääminen parantaa merkittävästi mikrorakennetta ja mekaanisia ominaisuuksia.Alumiinilejeeringeissä olevien harvinaisten maametallien vaikutusmekanismina on muodostaa hajautus, ja pienillä alumiiniyhdisteillä on merkittävä rooli toisen vaiheen vahvistamisessa;Lisäysharvinainen maaelementeillä on rooli kaasunpoistossa ja puhdistamisessa, mikä vähentää seoksen huokosten määrää ja parantaa sen suorituskykyä;Harvinainen maaalumiiniyhdisteet heterogeenisinä kideytiminä rakeiden ja eutektisten faasien jalostamiseksi ovat myös eräänlainen modifiointiaine;Harvinaiset maametallit edistävät rautapitoisten faasien muodostumista ja jalostumista vähentäen niiden haitallisia vaikutuksia.α- Kiinteän liuoksen raudan määrä A1:ssä pienenee arvon kasvaessaharvinainen maalisäys, joka on myös hyödyllinen lujuuden ja plastisuuden parantamiseksi.
Sovellusharvinainen maapolttomateriaaleja nykyaikaisessa sotilastekniikassa
3.1 Puhdasharvinaiset maametallit
Puhdasharvinaiset maametallitAktiivisten kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi ne ovat alttiita reagoimaan hapen, rikin ja typen kanssa muodostaen stabiileja yhdisteitä.Kun kipinät altistetaan voimakkaalle kitkalle ja iskuille, ne voivat sytyttää palavat materiaalit.Siksi siitä tehtiin piikivi jo vuonna 1908.On havaittu, että 17harvinainen maaelementtejä, mukaan lukien kuusi elementtiäcerium, lantaani, neodyymi, praseodyymi, samarium, jayttriumon erityisen hyvä tuhopoltto.Ihmiset ovat kääntäneet tuhopolttoominaisuudet rovat maametallejaerilaisiin sytytysaseisiin, kuten US Mark 82 227 kg -ohjukseen, joka käyttääharvinainen maametallivuoraus, joka ei ainoastaan tuota räjähtäviä tappavia vaikutuksia, vaan myös tuhopolttovaikutuksia.Amerikkalainen ilmasta maahan "Damping Man" -rakettikärje on varustettu 108:lla harvinaisen maametallin neliömäisellä sauvalla vuorauksina, jotka korvaavat joitain esivalmistettuja kappaleita.Staattiset puhallustestit ovat osoittaneet, että sen kyky sytyttää lentopolttoainetta on 44 % parempi kuin vuoraamattomien.
3.2 Sekoitettuharvinainen maametallis
Puhtaan korkean hinnan vuoksiharvinaiset maametallit,eri maissa käytetään laajalti halpoja komposiittiaharvinainen maametallis polttoaseissa.Komposiittiharvinainen maametallipolttoainetta ladataan metallikuoreen korkealla paineella, polttoaineen tiheydellä (1,9-2,1) × 103 kg/m3, palamisnopeus 1,3-1,5 m/s, liekin halkaisija noin 500 mm, liekin lämpötila jopa 1715-2000 ℃.Palamisen jälkeen hehkulamppujen lämmityksen kesto on yli 5 minuuttia.Vietnamin sodan aikana Yhdysvaltain armeija laukaisi 40 mm:n sytytyskranaatin kantoraketilla, ja sisällä oleva sytytysverhous oli valmistettu harvinaisesta maametallista.Kun ammus räjähtää, jokainen pala, jossa on syttyvä vuoraus, voi sytyttää kohteen.Tuolloin pommin kuukausituotanto saavutti 200 000 laukausta, maksimi 260 000 laukausta.
3.3Harvinainen maapalavia seoksia
Aharvinainen maa100 g painava polttoseos voi muodostaa 200-3000 kipinää suurella peittoalueella, mikä vastaa panssarin lävistysten ja panssarin lävistyskuorten tappamissädettä.Siksi polttovoimalla varustettujen monitoimisten ammusten kehittämisestä on tullut yksi ammusten kehittämisen pääsuunnista kotimaassa ja ulkomailla.Panssarin lävistyksiä ja panssarin lävistyksiä varten niiden taktinen suorituskyky edellyttää, että tunkeutuessaan vihollisen panssarihaarniskaan ne voivat myös sytyttää polttoaineensa ja ammuksensa tuhotakseen tankin kokonaan.Kranaateissa on sytytettävä sotilastarvikkeet ja strategiset tilat niiden tappamisalueella.On raportoitu, että Yhdysvalloissa valmistetun muovisen harvinaisen maametallin sytytyspommin runko on valmistettu lasikuituvahvisteisesta nailonista ja seoksesta harvinaisten maametallien ytimen, jolla on parempi vaikutus lentopolttoainetta ja vastaavia materiaaleja sisältäviin kohteisiin.
Sovellus 4Harvinainen maaMateriaalit sotilassuojelussa ja ydintekniikassa
4.1 Sovellus sotilassuojeluteknologiassa
Harvinaisilla maametallilla on säteilyä kestäviä ominaisuuksia.National Center for Neutron Cross Sections Yhdysvalloissa käytti polymeerimateriaaleja alustana ja valmisti kahden tyyppisiä 10 mm paksuisia levyjä, joihin oli lisätty harvinaisia maametallielementtejä säteilysuojatestaukseen.Tulokset osoittavat, että terminen neutronien suojausvaikutusharvinainen maapolymeerimateriaalit ovat 5-6 kertaa parempia kuinharvinainen maailmaisia polymeerimateriaaleja.Harvinaiset maametallit, joihin on lisätty elementtejä, kutensamarium, europium, gadolinium, dysprosiumjne. on korkein neutroniabsorptiopoikkileikkaus ja niillä on hyvä vaikutus neutronien sieppaamiseen.Tällä hetkellä harvinaisten maametallien säteilynestomateriaalien tärkeimmät sovellukset sotilastekniikassa sisältävät seuraavat näkökohdat.
4.1.1 Ydinsäteilysuojaus
Yhdysvalloissa käytetään 1 % booria ja 5 % harvinaisia maametallialkuaineitagadolinium, samarium, jalantaanivalmistaa 600 m paksu säteilyä kestävä betoni fissioneutronilähteiden suojaamiseen uima-allasreaktoreissa.Ranska on kehittänyt harvinaisten maametallien säteilysuojamateriaalin lisäämällä borideja,harvinainen maayhdisteitä taiharvinaisten maametallien seoksetgrafiitille alustaksi.Tämän komposiittisuojausmateriaalin täyteaine on levitettävä tasaisesti ja valmistettava esivalmistetuiksi osiksi, jotka sijoitetaan reaktorikanavan ympärille suojaosien eri vaatimusten mukaisesti.
4.1.2 Säiliön lämpösäteilysuojaus
Se koostuu neljästä viilukerroksesta, joiden kokonaispaksuus on 5-20 cm.Ensimmäinen kerros on lasikuituvahvisteista muovia, johon on lisätty 2 % epäorgaanista jauhettaharvinainen maayhdisteet täyteaineina nopeiden neutronien estämiseksi ja hitaiden neutronien absorboimiseksi;Toinen ja kolmas kerros lisäävät boorigrafiittia, polystyreeniä ja harvinaisia maametallielementtejä, joiden osuus on 10 % kokonaistäyteainemäärästä, entiseen estämään välienergian neutroneja ja absorboimaan lämpöneutroneja;Neljäs kerros käyttää grafiittia lasikuidun sijaan ja lisää 25 %harvinainen maayhdisteitä, jotka absorboivat lämpöneutroneja.
4.1.3 Muut
Hakeminenharvinainen maasäiliöiden, alusten, suojien ja muiden sotilasvarusteiden säteilynestopinnoitteilla voi olla säteilyä estävä vaikutus.
4.2 Sovellus ydinteknologiassa
Harvinainen maayttriumoksidivoidaan käyttää palavana absorboijana uraanipolttoaineelle kiehuvavesireaktoreissa (BWR).Kaikkien elementtien joukossagadoliniumsillä on vahvin kyky absorboida neutroneja, noin 4600 kohdetta atomia kohti.Jokainen luonnollinengadoliniumatomi absorboi keskimäärin 4 neutronia ennen epäonnistumista.Kun se sekoitetaan halkeavan uraanin kanssa,gadoliniumvoi edistää palamista, vähentää uraanin kulutusta ja lisätä energian tuotantoa.Gadoliinioksidiei tuota haitallista deuteriumin sivutuotetta, kuten boorikarbidia, ja voi olla yhteensopiva sekä uraanipolttoaineen että sen pinnoitemateriaalin kanssa ydinreaktioiden aikana.Käytön etugadoliniumboorin sijasta se ongadoliniumvoidaan sekoittaa suoraan uraanin kanssa ydinpolttoainesauvan laajenemisen estämiseksi.Tilastojen mukaan maailmanlaajuisesti on tällä hetkellä suunniteltu 149 ydinreaktoria, joista 115 painevesireaktorissa käytetään harvinaisia maametallia.gadoliniumoksidi. Harvinainen maasamarium, europium, jadysprosiumon käytetty neutronien vaimentajina neutronien kasvattajissa.Harvinainen maa yttriumsillä on pieni sieppauspoikkileikkaus neutroneissa ja sitä voidaan käyttää putkimateriaalina sulan suolan reaktoreissa.Ohuet foliot lisättynäharvinainen maa gadoliniumjadysprosiumvoidaan käyttää neutronikentän ilmaisimina ilmailu- ja ydinteollisuudessa, pieniä määriäharvinainen maatuliumiajaerbiumvoidaan käyttää kohdemateriaaleina suljetuissa putkineutronigeneraattoreissa jaharvinaisten maametallien oksidieuropium-rautametallikeraamista voidaan valmistaa parannettuja reaktorin ohjaustukilevyjä.Harvinainen maagadoliniumvoidaan käyttää myös pinnoitteen lisäaineena estämään neutronisäteilyä ja panssaroituja ajoneuvoja, jotka on päällystetty erityisillä pinnoitteilla, jotka sisältävätgadoliniumoksidivoi estää neutronisäteilyä.Harvinainen maa ytterbiumkäytetään maanalaisten ydinräjähdysten aiheuttaman geostressin mittauslaitteissa.Kunharvinainen korvahytterbiumon voiman alainen, vastus kasvaa ja vastuksen muutosta voidaan käyttää laskemaan siihen kohdistuva paine.Linkittäminenharvinainen maa gadoliniumHöyrypinnoituksella kerrostettua kalvoa ja jännitysherkän elementin porrastettua pinnoitetta voidaan käyttää korkean ydinjännityksen mittaamiseen.
5, SovellusHarvinainen maaKestomagneettimateriaalit modernissa sotilastekniikassa
Theharvinainen maakestomagneettimateriaali, jota kehutaan uudeksi magneettikuninkaiden sukupolveksi, tunnetaan tällä hetkellä tehokkaimpana kestomagneettimateriaalina.Sillä on yli 100 kertaa paremmat magneettiset ominaisuudet kuin 1970-luvulla sotilasvarusteissa käytetyllä magneettiteräksellä.Tällä hetkellä siitä on tullut tärkeä materiaali nykyaikaisen elektronisen teknologian viestinnässä, jota käytetään liikkuvissa aaltoputkissa ja kiertovesipumpuissa keinotekoisissa maasatelliiteissa, tutoissa ja muilla aloilla.Siksi sillä on merkittävä sotilaallinen merkitys.
Samariumkobolttimagneetteja ja neodyymirautaboorimagneetteja käytetään elektronisuihkun tarkentamiseen ohjusten ohjausjärjestelmissä.Magneetit ovat tärkeimmät elektronisuihkun tarkennuslaitteet ja välittävät tietoja ohjuksen ohjauspinnalle.Jokaisessa ohjuksen tarkentavassa ohjauslaitteessa on noin 5-10 paunaa (2,27-4,54 kg) magneetteja.Lisäksi,harvinainen maamagneetteja käytetään myös sähkömoottoreiden ohjaamiseen ja ohjattujen ohjusten peräsimen pyörittämiseen.Niiden etuja ovat vahvemmat magneettiset ominaisuudet ja kevyempi paino verrattuna alkuperäisiin alumiininikkelikobolttimagneetteihin.
6 .SoveltaminenHarvinainen maaLasermateriaalit modernissa sotilastekniikassa
Laser on uudentyyppinen valonlähde, jolla on hyvä monokromaattisuus, suuntaavuus ja koherenssi ja jolla voidaan saavuttaa korkea kirkkaus.Laser jaharvinainen maalasermateriaalit syntyivät samanaikaisesti.Tähän mennessä noin 90 % lasermateriaaleista on mukanaharvinaiset maametallit.Esimerkiksi,yttriumalumiinigranaattikide on laajalti käytetty laser, joka voi saavuttaa jatkuvan suuren tehon huoneenlämpötilassa.Solid-state-laserien soveltaminen nykyaikaisessa armeijassa sisältää seuraavat näkökohdat.
6.1 Laseretäisyys
TheneodyymidopingyttriumYhdysvaltojen, Britannian, Ranskan ja Saksan kaltaisten maiden kehittämä alumiinigranaattilaseretäisyysmittari voi mitata etäisyyksiä jopa 4000–20000 metriä 5 metrin tarkkuudella.Asejärjestelmät, kuten amerikkalainen MI, saksalainen Leopard II, ranskalainen Leclerc, japanilainen Type 90, Israelin Mekka ja viimeisin brittiläinen Challenger 2 -panssarivaunu, käyttävät kaikki tämän tyyppistä laseretäisyysmittaria.Tällä hetkellä jotkin maat kehittävät uuden sukupolven kiinteitä laseretäisyysmittareita ihmissilmän turvallisuuden takaamiseksi, ja joiden toiminta-aallonpituusalue on 1,5-2,1 μM. Kädessä pidettäviä laseretäisyysmittareita on kehitetty käyttämälläholmiumdopingyttriumlitiumfluoridilaserit Yhdysvalloissa ja Isossa-Britanniassa, joiden toiminta-aallonpituus on 2,06 μM, jopa 3000 m.Yhdysvallat on myös tehnyt yhteistyötä kansainvälisten laseryritysten kanssa kehittääkseen erbium-seostettua tuotettayttriumlitiumfluoridilaser, jonka aallonpituus on 1,73 μM, laseretäisyysmittari ja vahvasti varustettu joukkoilla.Kiinan sotilaallisen etäisyysmittarin laseraallonpituus on 1,06 μM, ja se vaihtelee 200 - 7000 metriin.Kiina saa tärkeitä tietoja lasertelevision teodoliiteista pitkän kantaman rakettien, ohjusten ja kokeellisten viestintäsatelliittien laukaisun aikana.
6.2 Laserohjaus
Laserohjatut pommit käyttävät lasereita pääteohjaukseen.Nd · YAG-laseria, joka lähettää kymmeniä pulsseja sekunnissa, käytetään kohdelaserin säteilyttämiseen.Pulssit on koodattu ja valopulssit voivat itse ohjata ohjusvastetta, mikä estää ohjusten laukaisun ja vihollisen asettamien esteiden aiheuttamat häiriöt.Yhdysvaltain armeijan GBV-15 purjelentokone, joka tunnetaan myös nimellä "näppärä pommi".Vastaavasti sitä voidaan käyttää myös laserohjattujen kuorien valmistukseen.
6.3 Laserviestintä
Nd · YAG:n lisäksi litiumin laserlähtöneodyymifosfaattikide (LNP) on polarisoitu ja helppo moduloida, joten se on yksi lupaavimmista mikrolasermateriaaleista.Se soveltuu valonlähteeksi valokuituviestintään, ja sitä odotetaan käytettävän integroidussa optiikassa ja kosmisessa viestinnässä.Lisäksi,yttriumRautagranaatti (Y3Fe5O12) -yksikidettä voidaan käyttää erilaisina magnetostaattisina pinta-aaltolaitteina käyttämällä mikroaaltointegraatioteknologiaa, mikä tekee laitteista integroituja ja miniatyyrisoituja ja joilla on erityissovelluksia tutkan kauko-ohjauksessa, telemetriassa, navigoinnissa ja elektronisissa vastatoimissa.
7. SovellusHarvinainen maaSuprajohtavat materiaalit modernissa sotilastekniikassa
Kun tietyn materiaalin resistanssi on nolla tietyn lämpötilan alapuolella, sitä kutsutaan suprajohtavuudeksi, joka on kriittinen lämpötila (Tc).Suprajohteet ovat eräänlainen antimagneettinen materiaali, joka torjuu kaikki yritykset soveltaa magneettikenttää kriittisen lämpötilan alapuolelle, joka tunnetaan nimellä Meisner-ilmiö.Harvinaisten maametallien lisääminen suprajohtaviin materiaaleihin voi suurentaa kriittistä lämpötilaa Tc.Tämä edistää suuresti suprajohtavien materiaalien kehittämistä ja käyttöä.1980-luvulla kehittyneet maat, kuten Yhdysvallat ja Japani, lisäsivät tietyn määränharvinaisten maametallien oksidis kutenlantaani, yttrium,europium, jaerbiumbariumoksidiksi jakuparioksidiyhdisteitä, joita sekoitettiin, puristettiin ja sintrattiin suprajohtavien keraamisten materiaalien muodostamiseksi, mikä teki suprajohtavan teknologian laajan leviämisen, erityisesti sotilassovelluksissa, laajemman.
7.1 Suprajohtavat integroidut piirit
Suprajohtavan tekniikan soveltamista elektronisissa tietokoneissa on tutkittu viime vuosina ulkomailla ja suprajohtavia integroituja piirejä on kehitetty suprajohtavien keraamisten materiaalien avulla.Jos tämän tyyppistä integroitua piiriä käytetään suprajohtavien tietokoneiden valmistukseen, se ei ole vain kooltaan pieni, kevyt ja kätevä käyttää, vaan sen laskentanopeus on 10–100 kertaa nopeampi kuin puolijohdetietokoneiden liukulukuoperaatioilla. saavuttaa 300-1 biljoonaa kertaa sekunnissa.Siksi Yhdysvaltain armeija ennustaa, että kun suprajohtavat tietokoneet otetaan käyttöön, niistä tulee "kertoja" C1-järjestelmän taisteluteholle armeijassa.
7.2 Suprajohtava magneettinen tutkimustekniikka
Suprajohtavista keraamisista materiaaleista valmistetuilla magneettiherkillä komponenteilla on pieni tilavuus, joten integrointi ja järjestys on helppo toteuttaa.Ne voivat muodostaa monikanavaisia ja moniparametrisia tunnistusjärjestelmiä, mikä lisää huomattavasti yksikön informaatiokapasiteettia ja parantaa huomattavasti magneettisen ilmaisimen havaitsemisetäisyyttä ja tarkkuutta.Suprajohtavien magnetometrien käyttö ei ainoastaan pysty havaitsemaan liikkuvia kohteita, kuten tankkeja, ajoneuvoja ja sukellusveneitä, vaan myös mittaamaan niiden kokoa, mikä johtaa merkittäviin muutoksiin taktiikoissa ja teknologioissa, kuten panssarivaunu- ja sukellusveneiden vastaisessa sodankäynnissä.
On raportoitu, että Yhdysvaltain laivasto on päättänyt kehittää kaukokartoitussatelliitin käyttämällä tätäharvinainen maasuprajohtava materiaali perinteisen kaukokartoitustekniikan esittelyyn ja parantamiseen.Tämä Naval Earth Image Observatory -niminen satelliitti laukaistiin vuonna 2000.
8. SovellusHarvinainen maaJättiläiset magnetostriktiiviset materiaalit modernissa sotilastekniikassa
Harvinainen maajättimäiset magnetostriktiiviset materiaalit ovat uudentyyppisiä toiminnallisia materiaaleja, jotka kehitettiin vasta 1980-luvun lopulla ulkomailla.Viittaa pääasiassa harvinaisiin maametallien rautayhdisteisiin.Tämäntyyppisellä materiaalilla on paljon suurempi magnetostriktiivinen arvo kuin raudalla, nikkelillä ja muilla materiaaleilla, ja sen magnetostriktiivinen kerroin on noin 102-103 kertaa suurempi kuin yleisillä magnetostriktiivisilla materiaaleilla, joten sitä kutsutaan suuriksi tai jättimäisiksi magnetostriktiivisiksi materiaaleiksi.Kaikista kaupallisista materiaaleista harvinaisten maametallien jättimäisillä magnetostriktiivisilla materiaaleilla on suurin jännitysarvo ja energia fyysisen vaikutuksen alaisena.Erityisesti Terfenol-D magnetostriktiivisen metalliseoksen onnistuneen kehityksen myötä magnetostriktiivisten materiaalien uusi aikakausi on avattu.Kun Terfenol-D asetetaan magneettikenttään, sen kokovaihtelu on suurempi kuin tavallisten magneettisten materiaalien, mikä mahdollistaa joidenkin tarkkojen mekaanisten liikkeiden saavuttamisen.Tällä hetkellä sitä käytetään laajasti eri aloilla polttoainejärjestelmistä, nesteventtiilien ohjauksesta, mikroasennuksesta avaruusteleskooppien mekaanisiin toimilaitteisiin ja lentokoneiden siipien säätimiin.Terfenol-D-materiaaliteknologian kehitys on johtanut läpimurtoon sähkömekaanisessa muunnostekniikassa.Ja sillä on ollut tärkeä rooli huipputeknologian, sotilastekniikan kehittämisessä ja perinteisten teollisuudenalojen modernisoinnissa.Harvinaisten maametallien magnetostriktiivisten materiaalien käyttö nykyaikaisessa armeijassa sisältää pääasiassa seuraavat näkökohdat:
8.1 Luotain
Kaikuluotaimen yleinen emissiotaajuus on yli 2 kHz, mutta matalataajuisella kaikuluotaimella tämän taajuuden alapuolella on erityiset etunsa: mitä pienempi taajuus, sitä pienempi vaimennus, sitä kauemmaksi ääniaalto etenee ja sitä vähemmän vaikuttaa vedenalainen kaiun suojaus.Terfenol-D-materiaalista valmistetut kaikuluotaimet voivat täyttää suuren tehon, pienen volyymin ja matalan taajuuden vaatimukset, joten ne ovat kehittyneet nopeasti.
8.2 Sähkömekaaniset muuntimet
Käytetään pääasiassa pieniin ohjattuihin laitteisiin - toimilaitteisiin.Sisältää nanometrin tasolle ulottuvan ohjaustarkkuuden sekä servopumput, polttoaineen ruiskutusjärjestelmät, jarrut jne. Käytetään sotilasautoissa, sotilaslentokoneissa ja avaruusaluksissa, sotilasroboteissa jne.
8.3 Anturit ja elektroniset laitteet
Kuten taskumagnetometrit, anturit siirtymän, voiman ja kiihtyvyyden havaitsemiseen sekä viritettävät pinta-akustiset aaltolaitteet.Jälkimmäistä käytetään kaivosten vaiheantureissa, kaikuluotaimissa ja tietokoneiden tallennuskomponenteissa.
9. Muut materiaalit
Muut materiaalit, esimharvinainen maaluminoivat materiaalit,harvinainen maavedyn varastointimateriaalit, harvinaisten maametallien jättimäiset magnetoresistiiviset materiaalit,harvinainen maamagneettiset jäähdytysmateriaalit jaharvinainen maamagneto-optisia säilytysmateriaaleja on käytetty menestyksekkäästi nykyaikaisessa armeijassa, mikä parantaa huomattavasti nykyaikaisten aseiden taistelutehokkuutta.Esimerkiksi,harvinainen maaluminoivia materiaaleja on käytetty menestyksekkäästi pimeänäkölaitteissa.Yönäköpeileissä harvinaisten maametallien loisteaineet muuttavat fotoneja (valoenergiaa) elektroneiksi, jotka vahvistuvat miljoonien pienten reikien kautta kuituoptisen mikroskoopin tasossa, heijastaen edestakaisin seinästä vapauttaen lisää elektroneja.Jotkut harvinaisten maametallien loisteputket peräpäässä muuttavat elektronit takaisin fotoneiksi, joten kuva voidaan nähdä okulaarilla.Tämä prosessi on samanlainen kuin televisioruudussa, jossaharvinainen maafluoresoiva jauhe lähettää tietyn värillisen kuvan näytölle.Amerikkalainen teollisuus käyttää tyypillisesti niobiumpentoksidia, mutta pimeänäköjärjestelmien onnistumiseksi harvinaista maametallia.lantaanion ratkaiseva komponentti.Persianlahden sodassa monikansalliset joukot käyttivät näitä pimeänäkölaseja tarkkaillakseen Irakin armeijan kohteita kerta toisensa jälkeen vastineeksi pienestä voitosta.
10. Johtopäätös
Kehitysharvinainen maateollisuus on tehokkaasti edistänyt nykyaikaisen sotilastekniikan kokonaisvaltaista kehitystä, ja sotilastekniikan parantaminen on myös johtanut sotateknologian vauraaseen kehitykseen.harvinainen maaala.Uskon, että maailman tieteen ja teknologian nopean kehityksen myötäharvinainen maatuotteilla tulee olemaan suurempi rooli nykyaikaisen sotilasteknologian kehittämisessä erityistoimintoineen, ja ne tuovat valtavia taloudellisia ja merkittäviä sosiaalisia etujaharvinainen maaitse teollisuus.
Postitusaika: 29.11.2023